Hallo MC,
weis jemand, wie man in ADS Momentum eine Verbindung zur Masse
herstellt?
Bislang habe ich auf dem unteren Layer eine unendliche Massefläche und
oben die Leitungen. Wenn von oben z.B. ein Kondensator mit Masse
verbunden werden soll, erstelle ich die Simulation und das Symbol und
nehme ein ideales Massesymbol in der Schaltungssimulation.
Kann ich diese Verbindung gegen Masse auch in Momentum erstellen, z.B.
über Vias? Leider liefert meine Simulation deutlich andere Ergebnisse,
was mich wundert.
Danke für jede Hilfe
Klar, du kannst ein Material als Verbindung zwischen unterstem Layer und
Signallayer definieren. Wenn du einen Kreis im Layout zeichnest
(entspricht einem Zylinder in echt) dann ist das dein VIA nach Ground
Okay, das habe ich bislang auch so gemacht. Das Problem aber ist, dass
diese Vias das Simulationsergebniss massiv verändern.
Ich kann das Problem nun auch genau benennen:
Wenn ich eine ideale, symbolische Verbindung zur Masse nehme, dann passt
das Ergebnis.
Wenn ich VIAS nehme, dann ist das Ergebnis massiv verfälscht.
Wenn ich vor die ideale Masseverbindung eine Induktivität von 1nH lege,
ist das Ergebnis wie bei dem Fall mit VIAS.
Ergo: Die Vias wirken wie eine Induktivität von 1nH.
Dann kann aber nicht sein: Wenn ich auf 3mm Länge vier Vias parallel
gegen Masse unterbringe, kann doch die Induktivität nicht 1nH sein.
Oder?
Steffen schrieb:> Dann kann aber nicht sein: Wenn ich auf 3mm Länge vier Vias parallel> gegen Masse unterbringe, kann doch die Induktivität nicht 1nH sein.
Für normale Leiterzüge kenne ich als pi*Daumen-Größe 1 nH/mm. Das
wären bei dir dann mit der Parallelschaltung 0,75 nH, also zumindest
erstmal passt die Größenordnung.
Die Vias sind 0,6mm gebohrt, also Durchmesser ca. 0.5mm. Das Substrat
hat 1mm.
Diese Vias sollen den Drain einer Verstärkers aus Masse bringen.
Weis jemand aus Erfahrung, ob man diese Induktivität beachtet werden
muss oder ob das eine Eigenart des Simulators ist?
Das kann doch nicht 1 nH sein....
Steffen schrieb:> Das kann doch nicht 1 nH sein....
OK, wenn die Länge nur 1 mm ist (Materialdicke), dann würde ich auch
eher mit 200 pH rechnen als 1 nH.
Ich habe die ADS Momentum Simulation als zuverlässig in Erinnerung, wenn
du in den Einstellungen (insbesondere mit den Layern) alles richtig hast
denke ich dass das schon so stimmt.
Ich weis es nicht. Wenn ich im Schaltungssimulator mehrere Vias parallel
gegen GND schalte, sinkt die induktive Impedanz und alles ist gut.
Wenn ich in Momentum mehrere Vias parallel zeichne mit minimalen
Abständen zueinander, dann ändert sich die Impedanz mehr oder weniger
nicht.
Ich habe 100 Cells/Wavelength, Mesh Reduction ist aus, die Vias werden
3D-distributed modelliert. Die Simulation dauert auf einem normalen
Notebook ca. 40 min. bei 5 Frequenzen.
100 Cells/Wavelength ist auf jeden Fall fein genug
Zeig doch mal ein Bild von diesem Teil des Layouts
Und vielleicht noch wo und wie du die Induktivität bestimmst
Okay, hier eine Totale und ein Zoom.
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Im Zoom:
An den linken Leiter kommt ein Gate, an den rechten Leiter Drain.
Der Streifen in der Mitte (Länge 3mm) ist Source. Die soll impedanzarm
an die Masse gehen. Da wird später ein SOT-89-Gehäuse angelötet, der
mittlere Streifen ist der mittlere Kontakt.
Wie man sieht gibt es 8 Vias (Durchmesser=0.6mm), die gegen Masse gehen.
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Der Rest ist Bias und Anpassung.
Wie bestimme ich die Impedanz:
1) Im Schaltungssimulator simuliere ich mit dem Layout. Das Ergebnis ist
suboptimal.
2) Dann simuliere ich mit idealer Verbindung gegen Masse (P39 im Bild
ist ohne Kontakt). Ergebnis gut.
3) Dann schalte ich zwischen Source und idealer Masseverbindung eine
Induktivität mit 0.5 bis 1nH. Das Ergebnis ist sehr ähnlich dem ersten
Fall (S11,S21). Daraus schließe ich, dass die Vias induktiv wirken.
Also einen Fehler sehe ich da jetzt nicht unmittelbar, weder in dem
Layout noch in deiner Vorgehensweise. Was ich noch versuchen würde:
-Häng doch mal einen S-Parameter Port direkt an P39 und schau dir die
Impedanz an, vielleicht kann man daraus ableiten, was da schief geht.
Vielleicht ist das Ersatzschaltbild keine reine Induktivität sondern hat
ohmsche Anteile? Wäre bei der Fehlersuche hilfreich zu wissen.
-Pack P39 mal an den Rand der Kupferschicht, so wie du es bei den
anderen Ports auch gemacht hast. Ich habe selbst nie einen Port direkt
auf das Via gepackt... einfach um auszuschließen dass da irgendwas
schief geht.
Punkt 2 ist eine gute Idee. Das habe ich grad gestartet.
Sobald die Simulation fertig ist, schaue ich mit die S-Parameter an und
rechne die Impedanz aus.
Also Punkt 2 hat ein wenig geholfen, die Leistung stieg von 3 auf 3.5
Watt. Bei idealer Masseverbindung sind es 5.5 Watt.
Wenn ich nicht 3D-Distributed simuliere, sondern lumped, dann
funktioniert es gut. Ich bin mir jetzt nicht sicher, was näher an der
Realität ist, aber ich baue die Schaltung jetzt so auf. Versuch macht
klug.
Ich danke dir für deine Hilfe Bernhard.
